针对表面上的姿势识别的emg的使用_2

文档序号:9204196阅读:来源:国知局
收信号并且将该信号与对应于身体部分在表面上的放置的电活动标准进行比较。如果满足该标准,则处理器120推断身体部分位于该表面之上。换句话说,姿势识别设备104检测到身体-表面接触。
[0024]图3是描绘了 EMG信号根据时间的振幅的曲线图300。低水平部分302、304代表对应于没有身体部分和表面之间的接触的肌电活动。高水平部分306代表对应于身体部分和表面之间接触的较高水平的肌电活动。基于实验性的EMG信号数据,可以建立指示身体部分和表面之间的接触的标准。例如,峰值到峰值电压、或者在接触过程中测量出的实验性EMG信号的动态范围可以用作稍后获取的EMG信号的测量与之进行比较的标准。处理器120将获取的信号的测量结果与实验性数据定义的门限进行比较。如果满足该门限,则处理器120推断身体部分和表面之间有接触。换句话说,姿势识别设备104检测到身体-表面接触。否则处理器120推断没有接触。可选地,也可以实现时间标准,其中,对获取的信号的测量结果需要满足一定时间量的门限才能认为检测到身体-表面接触。
[0025]在步骤208,如果确定身体部分没有与平面接触,则处理过程返回步骤202。作为替代,处理过程可以返回步骤206。但是,如果确定身体部分与平面接触,则处理过程继续到步骤210,在此姿势识别设备检测指示姿势的身体部分的活动。这可以使用如上所述的运动传感器116来完成。在一种配置中,为了节省系统功率,运动传感器116被维持在休眠模式直到确定身体部分与表面接触。一旦检测到身体-表面接触并且运动传感器116被唤醒,则处理器120从运动传感器接收信号并将信号与对应于姿势的运动活动的标准进行比较。如果满足该标准,则处理器120推断身体部分做出该姿势。换句话说,姿势识别设备104检测到姿势。
[0026]图4是示出了随着时间的运动传感器(例如,加速计)信号的曲线图500,其中,信号对应于用户在平面上做出字母“O”姿势两次。应该注意的是,运动发生在X和y平面中,而几乎没有任何运动发生在z平面中。这仅仅是可以实验性地获得的很多运动型号形式或运动-姿势模板中的一种。处理器120包括这些姿势模板的库。处理器120将获取的运动传感器信号与运动-姿势模板库进行比较。如果获取的运动信号的形式接近匹配运动-姿势模板之一,则处理器120推断身体部分做出了与匹配的运动-姿势模板相关联的姿势。换句话说,姿势识别设备104检测到一个姿势。获取的运动信号和运动-姿势模板之间的接近水平定义了上述标准。例如,逐点电压比较,或获取的运动信号和运动-姿势模板的波形区域比较可以产生波形之间的百分比匹配。在这种情况中,该标准可以是百分比(比如,90%),并且产生处于或高于该标准的百分比可以被认为得到姿势检测。
[0027]在步骤212,如果没有检测到姿势,处理过程返回步骤202。作为替代,该处理过程可以返回步骤206或步骤210。但是,如果检测到姿势,则在步骤214处,将信号传输给用户设备102。该信号用于对应于检测到的姿势影响设备102的操作。在一种配置中,姿势识别设备104的处理器120包括姿势和要发送给用户设备102以影响其操作的相应输出信号的查找表。例如,如果检测到的姿势是字母“O”,则识别设备104可以向用户设备输出信号使该用户设备打开一个应用。举另一个例子,手指在表面上的顺时针方向运动使得在识别设备104输出信号使用户设备向下滚动并打开文档。在另一种配置中,该查找表可以与用户设备共存,在这种情况中,识别设备104本身简单地传输对应于姿势本身的信号,而用户设备102通过其查找表确定要影响的操作。如上所述,姿势识别设备104和用户设备102之间的通信可以是无线的。
[0028]作为另一个可选步骤(未示出),在确定感应到的电活动是否指示身体部分和表面之间的接触(步骤206)之前,姿势识别设备104可以首先确定身体部分是否展现任何类型的运动。这可以使用如上所述的运动传感器116来完成。处理器120从运动传感器116接收信号,并将信号与一般运动活动的标准进行比较。如果满足该标准,则处理器120推断身体部分正在运动并且处理过程继续到步骤206。换句话说,姿势识别设备104检测身体部分的一般运动。这一方面的标准可以简单地关于任何方向上的特定水平的运动而无需匹配运动-姿势模板。
[0029]这一初始一般运动感应是有益的,它可以消除计算上集中的EMG传感器处理和运动-姿势模板匹配处理(在它们无法得到保证时)。例如,如果用户的手正轻轻放在表面上而没有任何运动,则姿势识别设备104应该检测身体-表面接近。下一步的由姿势识别设备104进行的EMG感应应该检测出身体-表面接触。但是,接下来的步骤运动-模板匹配应该会得出没有运动-模板匹配,因为手是静止的。在检测身体-表面接触和运动-模板匹配之前,对身体部分的一般运动的检测应该排除对这些处理步骤的需要。
[0030]图5是描绘了示例性姿势识别装置502中的不同模块/单元/部件的操作的概念性流图500。装置502包括身体-表面接近度检测模块504、可选的身体运动检测模块、身体-表面接触检测模块506、姿势检测模块508和通信模块510。身体-表面接近度检测模块504确定身体是否接近表面。身体运动检测模块506确定身体部分是否在运动。身体-表面接触检测模块508确定从身体部分感应到的电活动是否指示身体部分和表面之间的接触。姿势检测模块510确定从身体部分感应到的运动活动是否指示姿势。通信模块510向用户设备传输影响该用户设备的操作的信号。
[0031]该装置可以包括执行前述流程图2中的算法的每一步骤的额外的模块。这样,上述流程图2中的每一步可以由模块和可以包括一个或多个那些模块的装置来执行。这些模块可以是专门配置为执行声明的处理过程/算法的硬件部件,由被配置为执行所声明的处理过程/算法的处理器实现,存储在用于由处理器实现的计算机可读介质中的一个或多个硬件部件中,或它们的一些组合。
[0032]图6是示出了采用处理系统614的装置502’的硬件实现的示图。处理系统614可以用总线结构实现,一般由总线624代表。依赖于处理系统614的具体应用和整体设计约束,该总线624可以包括任何数量的互连总线和桥路。总线624将包括一个或多个处理器和/或硬件模块的各个电路(由处理器604、模块504、506、508、510、512和计算机可读介质606代表)连接起来。总线624还可以链接各种其它电路,比如时间源、外设、稳压器和功率管理电路,它们都是本领域公知的,因此不再进一步描述。
[0033]处理系统614包括耦合到计算机可读介质606的处理器604。处理器604负责一般处理,包括存储在计算机可读介质606上存储的软件的执行。当该软件被处理器604执行时,使得处理系统614执行上面针对任何特定装置描述的各种功能。计算机可读介质606还可以用于存储由处理器604在执行软件时操纵的数据。处理系统还包括模块504、506、508,510,512中的至少一个。这些模块可以是运行在处理器604中、驻留/存储在计算机可读介质606中的软件模块,耦合到处理器604的一个或多个硬件模块,或它们的一些组合。
[0034]在一种配置中,装置502/502’包括用于确定身体部分是否接近表面的单元,用于如果身体部分接近该表面,确定从该身体部分感应到的电活动是否指示该身体部分和表面之间的接触的单元,以及用于如果该身体部分与表面接触,确定从身体部分感应到的动作活动是否指示姿势的单元。装置502/502 ’还可以包括用于在确定感应到的电活动是否指示身体部分和表面接触之前确定该身体部分是否运动的单元,以及用于响应于检测到姿势,向用户设备传输信号(该信号用于影响用户设备的操作)的单元。上述单元可以是上述装置502和/或装置502’的处理系统614的前述模块中的一个或多个模块,其被配置为执行上述单元所列举的功能。
[0035]应该理解的是,所公开的处理步骤的具体顺序或层级式示例性方法的举例说明。根据设计优先权,应该理解的是该处理步骤的特定顺序或层级是可以重新排列的。此外,一些步骤可以被组合或省略。所附方法要求以示例顺序显示出各个步骤的单元,但并不是意在将其限制在所给出的特定顺序或层级。
[0036]为使本领域技术人员能够实践本申请中所描述的各个方面,提供了上述描述。对于本领域技术人员来说,对于这些方面的各种修改都是显而易见的,并且,本发明所定义的总体原理也可以适用于其它的方面。因此,权利要求并不是要限于本申请中给出的方面,而是要与所付权利要求保持全部范围的一致,其中,除非具体说明,以单数形式提到的单元并不是意为“一个且只有一个”,而是意为“一个或更多个”。
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